Calculadora de valor R efectivo de muros: puentes térmicos por la estructura y valor U
Calcula el valor R y la transmitancia U efectivos de un muro de bastidor de madera o acero tomando en cuenta la estructura: método de trayectorias en paralelo con los factores de estructura de ASHRAE (25% a 16″, 22% a 24″), factores de corrección para montantes de acero, cuánto R se pierde, cuánto aislamiento continuo lo recupera, RSI y W/m²K, y revisión contra el IECC 2021.
Cómo funciona
Estructura de madera (trayectorias en paralelo): U = FE ÷ (R montante + R demás capas + R continuo) + (1 − FE) ÷ (R cavidad + R demás capas + R continuo); R efectivo = 1 ÷ U; R del montante = 1.25 × peralte (pulgadas). Estructura de acero: R efectivo = R cavidad × factor de corrección + R demás capas + R continuo. RSI = R × 0.1761; U (W/m²·K) = U (BTU/h·ft²·°F) × 5.678.
Un muro de bastidor son dos muros lado a lado: las cavidades con aislamiento y la estructura sólida. La madera blanda aísla apenas unos R-1.25 por pulgada, un tercio de lo que aísla la mayoría de los aislantes, así que el calor se escapa por montantes, soleras, dinteles y esquinas. Esa estructura ocupa cerca de 25% de un muro con montantes a 16″ a ejes y 22% a 24″ (los valores de ASHRAE que usa el American Wood Council); una estructura optimizada, con solera superior sencilla, esquinas de dos montantes y dinteles aislados, baja a unos 15%. El método de trayectorias en paralelo suma las dos trayectorias por conductancia (U), ponderadas por área, y luego invierte el total; promediar valores R exageraría el resultado. Los montantes de acero conducen el calor cientos de veces mejor que la madera, así que en lugar de un factor de estructura ASHRAE 90.1 da un factor de corrección para el aislamiento de la cavidad: desde 0.60 para R-11 entre montantes de 4″ a 24″ hasta 0.35 para R-21 entre montantes de 6″ a 16″. El aislamiento exterior continuo cubre por igual montantes y cavidades y suma casi todo su valor; por eso los códigos piden muros como “R-20 + 5ci”. La revisión opcional compara la U efectiva con el máximo del IECC 2021 para muros de madera en tu zona climática. En esta página puedes escribir los valores en R estadounidense o en RSI (m²·K/W): RSI = R × 0.1761.
Ejemplo resuelto
Sofía revisa un muro de madera 2×6 con montantes a 16″ (factor de estructura 25%), colchoneta R-20 y R-2.5 entre películas de aire, tablaroca, tablero y revestimiento (en RSI: 3.52 y 0.44). Trayectoria de la estructura: 6.875 + 2.5 = R-9.38. Trayectoria de la cavidad: 20 + 2.5 = R-22.5. U = 0.25 ÷ 9.375 + 0.75 ÷ 22.5 = 0.0267 + 0.0333 = 0.0600, así que el muro rinde R-16.7 (RSI 2.94, 0.34 W/m²·K): 26% (5.8 puntos R) menos que el R-22.5 nominal. Con unos R-5.1 de aislamiento continuo el muro llegaría a R-22.5; con R-5 queda en R-22.4.
Fuentes: American Wood Council DCA 7: framing factors and parallel-path example (2012 IECC) · PNNL Building America: parallel path R-value tool · Masonry Advisory Council: steel stud wall correction factors (ASHRAE 90.1) · Huber: 2021 IECC wood-frame wall R-value and U-factor table
Preguntas frecuentes
¿Qué factor de estructura debo usar?
ASHRAE y el American Wood Council usan 25% para muros con montantes a 16″ a ejes y 22% a 24″. En casas reales se mide entre 20 y 27% a 16″ al contar soleras, dinteles, esquinas y marcos de ventanas. Una estructura optimizada con dinteles aislados y esquinas de dos montantes logra de 12 a 16%.
¿Por qué mi muro R-20 solo rinde R-16 o R-17?
Los montantes, soleras y dinteles de un 2×6 apenas tienen unos R-7 y ocupan la cuarta parte del muro. El calor pasa por ahí mucho más rápido, y el muro completo queda en unos R-16.7 con tablero y tablaroca normales.
¿Cuánto ayuda el aislamiento continuo?
Suma casi todo su valor, porque cubre los montantes además de las cavidades. En un muro 2×6 con R-20, agregar R-5 de espuma sube el valor efectivo de unos R-16.7 a R-22.4, mucho más que R-5 extra dentro de la cavidad.
¿Por qué el steel frame aísla peor que la madera con el mismo aislamiento?
El acero conduce el calor unas 300 veces mejor que la madera. Según los factores de corrección de ASHRAE 90.1, una colchoneta R-19 entre montantes de acero de 6″ a 16″ rinde como R-7.1. Casi todos los muros de acero necesitan aislamiento exterior continuo para cumplir el código.
¿Cómo convierto el valor R a RSI y a U?
RSI (m²·K/W) = R × 0.1761. La transmitancia U es 1 ÷ R: en unidades de EE. UU. es BTU/h·ft²·°F, y para W/m²·K se multiplica por 5.678. R-16.7 equivale a RSI 2.94 y U = 0.060 (0.34 W/m²·K).
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